Integridad de procesos y productos en la producción de yogur en Danone

Solución

En la primavera de 2017, la división de Investigación y desarrollo de Donaldson en Haan/Alemania informó la finalización exitosa de una larga serie de pruebas con filtros estériles para aire comprimido, aire de fermentación, dióxido de carbono y otros gases del proceso. Lograron extender significativamente la duración del servicio de la serie de filtros estériles (P)-SRF sin dejar de garantizar la alta tasa de retención, que es crucial para la integridad de productos y procesos. Este éxito fue posible con su uso de los más recientes medios de filtros, que se habían sometido a un procesamiento innovador y la optimización de la estabilidad mecánica y térmica. En consecuencia, se cumplieron las solicitudes de los clientes, los más altos estándares de calidad mundiales de las pautas de producción y administración relacionadas con una mayor seguridad, sustentabilidad e innovación.

Para Thomas Karollus, Ingeniero consultor en Donaldson para filtros de procesos, el siguiente paso era obvio; quería mostrar a Danone los nuevos filtros y recomendar que la empresa los comparará con la serie anterior mediante su uso en práctica. La confianza mutua desarrollada a lo largo de más de 20 años entre los especialistas de filtros en Donaldson y Danone en Ochsenfurt hizo que esto fuera una decisión rápida. Desde julio de 2017, los elementos de filtro (P)-SRF y (P)-SRF N anteriores han sido reemplazados gradualmente por los nuevos filtros estériles de la serie (P)-SRF C (C = aire comprimido).

Los nuevos filtros estériles en la planta de Danone en Ochsenfurt...

El filtro estéril (P)-SRF C cumple los altos requisitos de la industria de alimentos y bebidas y de la industria farmacéutica y también es efectivo bajo condiciones de funcionamiento extremas. El elemento de filtro (P)-SRF C es un filtro plisado de profundidad con un revestimiento de soporte interno y externo y . El medio de filtro de borosilicato está impregnado con PTFE está equipado con una tela protectora exterior de PTFE. La tasa de retención es de > 99.99999995 % basada en 0.2 micrones y de > 99.99999995 % basada en 0.02 micrones. Para las partículas de nanoescala (0.003 micrones), la retención es de > 99.999999991%, lo que está verificado según DIN EN 1822.

Todos los componentes cumplen los requisitos para el contacto indirecto con alimentos en concordancia con el CFR (Código de reglamentos federales) Título 21 y Reglamento (EC) N.° 1935/2004. No se usaron aditivos químicos en la fabricación del medio de filtro. El diseño sólido permite más de 160 ciclos de esterilización a 141° C / 290° F en ambas direcciones de flujo y también permite el uso de otros métodos de esterilización, como el ozono o VPHP.

... y su importancia para la producción

La importancia de estos filtros de aire estéril se vuelve evidente al considerar la secuencia de proceso involucrada en la producción de yogur:

El contenido de grasa y proteína de la leche fresca entregada se ajusta y la leche se bate con suficiente fuerza para que las burbujas de grasa se rompan en partículas más pequeñas y se dispersen de forma pareja. Durante el siguiente proceso de pasteurización, se calienta a 90-95° C / 194-203° F por unos minutos antes de enfriarse a 40° C / 104° F. La fermentación es realizada con una mezcla especial de cinco cepas de bacterias.

La mezcla se fermentan un tanque cuya temperatura se mantiene constante a 37° C / 99° F por un periodo de ocho horas. Durante este tiempo, la leche se acidifica y se espesa gradualmente. Durante este paso del proceso, la mezcla se bate ligeramente para mantener una consistencia suave. Luego se enfría a 20° C / 68° F por dos horas a fin de reducir la actividad de la fermentación. La mezcla luego se decanta en copas o botellas y finalmente se enfría a 4°C/39°F para asegurar que las culturas se mantengan intactas.(2)

Los tanques se vacían aplicando presión con aire comprimido estéril de alta pureza; aquí es donde la tecnología de filtración entra en juego. El aire comprimido producido y secado en la estación de aire comprimido central se reduce aproximadamente a 2 bar, con el filtro estéril (P)-SRF C asegurándose de que este aire será estéril y esté libre de partículas. La alta tasa de retención (bacterias, virus y partículas) de hasta ≥ 3 nm (nanómetros) es compatible con la integridad del producto y del proceso.

Desde la introducción de los nuevos filtros estériles (P)-SRF C, su uso bajo una amplia gama de condiciones de funcionamiento en las industrias de alimentos y farmacéutica ha demostrado que se logran más de 160 ciclos de esterilización. Esto se aplica como por ejemplo, a la esterilización de 20 minutos en ambas direcciones de flujo con vapor saturado a 131° C / 268° F. El intervalo de reemplazo recomendado por Donaldson es de 12 meses.

Esterilización de filtros con vapor saturado

En Danone, los filtros esterilizan con vapor saturado, el que debe satisfacer los más altos estándares de pureza y se filtra usando los elementos de filtro de vapor de Donaldson de las series (P)-GS/(P)-GS VE y (P)-GSL N. La alta calidad del vapor contribuye la duración extendida del servicio de los filtros que requieren esterilización, lo cual hace que todo el proceso sea más rentable. Otra nueva característica del filtro estéril (P)-SRF C se relaciona con sus excelentes capacidades de secado. El secado con aire caliente y el retorno inmediato a bajas presiones diferenciales después de la esterilización por favor se completa en cosa de segundos En consecuencia, se reducen los tiempos de inactividad, el consumo de energía y el estrés mecánico en el medio de filtro.

La cooperación entre Danone y Donaldson demuestra cómo se pueden lograr mejoras significativas con beneficios económicos sustanciales al realizar cambios pequeños. Esto es completamente coherente con las metas y objetivos corporativos de Donaldson: Seguridad – Sustentabilidad – Innovación.